#include <iostream>
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <unistd.h>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <cassert>
using namespace std;

typedef void (*functor)(); //函数指针

vector<functor> functors; //方法集合

// for debug
unordered_map<uint32_t, string> info;
void f1()
{
    cout << "这是一个处理日志的任务,执行的进程Id[" << getpid() << "]"
         << "执行时间是[" << time(nullptr) << "]" << endl;
}

void f2()
{
    cout << "这是一个备份数据的任务,执行的进程Id[" << getpid() << "]"
         << "执行时间是[" << time(nullptr) << "]" << endl;
}
void f3()
{
    cout << "这是一个处理网络连接的任务,执行的进程Id[" << getpid() << "]"
         << "执行时间是[" << time(nullptr) << "]" << endl;
}

void loadFunctor()
{
    info.insert({functors.size(), "处理日志任务"});
    functors.push_back(f1);

    info.insert({functors.size(), "备份数据任务"});
    functors.push_back(f2);

    info.insert({functors.size(), "处理网络连接任务"});
    functors.push_back(f3);
}

// int32_t : 进程pid,int32_t:该进程对应的管道写段fd
typedef pair<int32_t, int32_t> elem;
int processNum = 5;

void work(int blockFd)
{
    cout << "进程[" << getpid() << "]"
         << "开始工作" << endl;
    //子进程核心工作的代码
    while (true)
    {
        // a.阻塞等待 b.获取任务信息
        uint32_t operatorCode = 0;
        ssize_t s = read(blockFd, &operatorCode, sizeof(uint32_t));
        if (s == 0)
            break;
        assert(s == sizeof(uint32_t));
        (void)s;
        // c.处理任务
        if (operatorCode < functors.size())
            functors[operatorCode]();
    }
    cout << "进程[" << getpid() << "]"
         << "结束工作" << endl;
}

// [子进程的pid,子进程的管道fd]
void blanceSendTask(const vector<elem> &processFds)
{
    srand((long long)time(nullptr));
    while (true)
    {
        sleep(1);
        //选择一个进程，选择进程是随机的，没有压着一个进程给任务
        //较为均匀的将任务给所有的子进程 -- 负载均衡
        uint32_t pick = rand() % processFds.size();
        //选择一个任务
        uint32_t task = rand() % functors.size();
        //把任务给一个指定的进程
        write(processFds[pick].second, &task, sizeof(task));
        //打印对应的提示信息
        cout << "父进程指派任务->" << info[task] << "给进程：" << processFds[pick].first << "编号:" << pick << endl;
    }
}

int main()
{
    loadFunctor();
    vector<elem> assignMap;
    //创建processNum个进程
    cout << "create all process success!" << endl;
    for (int i = 0; i < processNum; ++i)
    {
        //定义保存管道fd的对象
        int pipefd[2] = {0};
        //创建管道
        pipe(pipefd);
        //创建子进程
        pid_t id = fork();
        if (id == 0)
        {
            //子进程执行 r->pipefd[0]
            close(pipefd[1]);
            //子进程执行
            work(pipefd[0]);
            close(pipefd[0]);
            exit(0);
        }
        //父进程做的事情
        close(pipefd[0]);
        //父进程等待
        elem e(id, pipefd[1]);
        assignMap.push_back(e);
    }
 
    //父进程 派发任务
    blanceSendTask(assignMap);

    //回收资源
    for (int i = 0; i < processNum; i++)
    {
        if (waitpid(assignMap[i].first, nullptr, 0) > 0)
        {
            cout << "waif for : pid= " << assignMap[i].first
                 << " wait success ! "
                 << " number : " << i << endl;
            close(assignMap[i].second);
        }
    }
    return 0;
}

// //管道pipe的应用
// int main()
// {
//     // 0.加载任务列表
//     loadFunctor();

//     // 1.创建管道
//     int pipefd[2] = {0};
//     if (pipe(pipefd) != 0)
//     {
//         cerr << "pipe error" << endl;
//         return 1;
//     }
//     // 2.创建子进程
//     pid_t id = fork();
//     if (id < 0)
//     {
//         cerr << " fork error " << endl;
//         return 2;
//     }
//     else if (id == 0)
//     {
//         // 3.关闭不需要的文件fd
//         close(pipefd[1]);
//         // child,read
//         // 4. 任务处理
//         while (true)
//         {
//             uint32_t operatorType = 0;
//             //如果有数据就读取 如果没有数据就阻塞等待，等待任务的到来
//             ssize_t s = read(pipefd[0],&operatorType,sizeof(uint32_t));
//             if(s == 0)
//             {
//                 cout<<"子进程要退出了，父进程都结束了....."<<endl;
//                 break;
//             }

//             assert(s == sizeof(uint32_t));
//             /*assert是断言，debug模式编译有效
//             但是如果是release模式，断言就没有了
//             (void)s的作用是：一旦断言没有了，s变量就是只被定义了，没有被使用
//             release模式中，可能会有warning*/
//             (void)s;

//             if(operatorType<functors.size())
//             {
//                 functors[operatorType]();
//             }
//             else
//             {
//                 cerr<<"bug?operatorType = "<<operatorType<<endl;
//             }

//         }
//         close(pipefd[0]);
//         exit(0);
//     }
//     else
//     {
//         srand((long long)time(nullptr));
//         // parent,write -- 操作
//         //3.关闭不需要的文件fd
//         close(pipefd[0]);
//         //4.指派任务
//         int num = functors.size();
//         int cnt = 10;
//         while(cnt--)
//         {
//             // 5.形成任务码
//             int commandCode = rand() % num;
//             cout<<"父进程指派任务完成,任务是："<<info[commandCode]<<"任务的编号是："<<cnt<<endl;
//             write(pipefd[1],&commandCode,sizeof(uint32_t));
//             sleep(1);
//         }
//         close(pipefd[1]);
//         pid_t res = waitpid(id,nullptr,0);
//         if(res) cout<<"wait success"<<endl;
//     }
//     return 0;
// }

// 演示pipe通信的基本过程 -- 匿名管道
// int main()
// {
//     //1.创建管道
//     int pipefd[2] = {0};
//     if(pipe(pipefd) != 0)
//     {
//         cerr<<"pipe error" <<endl;
//         return 1;
//     }
//     //2.创建子进程
//     pid_t id = fork();
//     if(id<0)
//     {
//         cerr<<"fork error"<<endl;
//         return 2;
//     }
//     else if(id == 0)
//     {
//         //child
//         // 子进程来进行读取 就应该挂你到写
//         close(pipefd[1]);
//         #define NUM 1024
//         char buffer[NUM];
//         while(true)
//         {
//             cout<<"时间戳是："<<(uint64_t)time(nullptr)<<endl;
//             //子进程没有带sleep 为什么也会休眠呢?
//             /*当父进程没有写入数据的时候，子进程在等！
//             所以，父进程写入之后，子进程才能read(会返回)数据，子进程打印读取数据要以父进程的节奏为主*/
//             memset(buffer,0,sizeof(buffer));
//             ssize_t s = read(pipefd[0],buffer,sizeof(buffer)-1);
//             if(s>0)
//             {
//                 //读取成功
//                 buffer[s] = '\0';
//                 cout<<"子进程收到消息，内容是： "<<buffer<< endl;
//             }
//             else if(s== 0)
//             {
//                 cout<<"父进程写完了，我也退出了"<<endl;
//                 break;
//             }
//             else{
//                 //do nothing
//             }
//         }
//         close(pipefd[0]);
//         exit(0);
//     }
//     else
//     {
//         //parent
//         // 父进程来进行写入
//         close(pipefd[0]);
//         //string msg = "你好子进程，我是父进程！";
//         const char *msg = "你好子进程，我是父进程！这次发送的信息编号是";
//         int cnt = 0;
//         while(cnt < 5)
//         {
//             char sendBuffer[1024];
//             sprintf(sendBuffer,"%s : %d",msg,cnt);
//             write(pipefd[1],sendBuffer,strlen(sendBuffer));
//             sleep(1);//这里是为了一会看现象明显设计的
//             cnt++;
//         }
//         close(pipefd[1]);
//         cout<<"父进程写完了"<<endl;
//     }
//     pid_t res = waitpid(id,nullptr,0);
//     if(res > 0 )
//     {
//         cout<<"等待子进程成功"<<endl;
//     }

//     //0->嘴巴->读取
//     //1->笔->写
//     // cout<<"fd[0]" << pipefd[0]<<endl;
//     // cout<<"fd[1]" << pipefd[1]<<endl;

//     return 0;
// }